Bagaimana Rails Digabungkan? Kimpalan vs Sambungan Mekanikal Diterangkan

Rel disambungkan dalam dua cara yang berbeza secara asas: olehmengimpalmereka bersama-sama untuk membentuk rel dikimpal berterusan (CWR), atau olehpengancing secara mekanikalmereka dengan plat ikan (bar bersama) dan bolt. Talian utama-kelajuan tinggi dan berat-moden hampir keseluruhannya dikimpal, kerana kimpalan memberikan permukaan larian yang lancar dengan kurang penyelenggaraan dan hingar. Sambungan berbolted masih digunakan di laluan keluar mengundi, jambatan, landasan sementara dan garisan perlombongan, di mana pergerakan haba mesti ditampung atau di mana trek boleh dibongkar.

Kaedah Kimpalan

Kimpalan Termit (Aluminotermik)

Kimpalan termit menggunakan tindak balas kimia antara oksida besi dan serbuk aluminium untuk menghasilkan keluli cair yang dipanaskan lampau. Logam cair dituangkan ke dalam acuan di sekeliling hujung rel yang disediakan, menggabungkannya bersama-sama. Kimpalan Thermite adalah mudah alih dan digunakan di tapak untuk menutup celah akhir dalam rentetan yang dikimpal panjang dan untuk membaiki rel. Kimpalan kemudiannya dikisar dan diperiksa, dan sifat mekanikalnya mestilah sama atau lebih besar daripada rel induk.

Denyar Elektrik-Kimpalan Punggung

Kimpalan punggung-Denyar ialah proses automatik di mana hujung rel diapit, dipanaskan oleh arus elektrik sehingga cair, dan kemudian ditekan bersama untuk membentuk kimpalan. Ia digunakan dalam loji kimpalan tetap dan dalam kereta api kimpalan mudah alih, dan menghasilkan kimpalan-berkualiti tinggi yang sangat konsisten. Flash-kimpalan punggung ialah kaedah pilihan untuk membina rentetan yang dikimpal panjang dan untuk menyambung bahagian rel baharu.

Sendi Mekanikal (Pinggan Ikan / Bar Sendi)

Secara tradisinya, hujung rel disambungkan dengan memasangkan dua plat keluli - fishplate atau palang sambungan - pada kedua-dua belah jaring rel dan mengikatnya bersama-sama dengan-bolt ikan berkekuatan tinggi, nat dan pencuci spring. Plat dimesin untuk dipadankan dengan bahagian rel, jadi sambungan mengekalkan penjajaran, tolok dan pemindahan beban. Sambungan bolt direka bentuk dengan jurang kecil antara hujung rel untuk membolehkan pengembangan dan pengecutan haba; jurang ditetapkan mengikut suhu rel semasa pemasangan.

Sendi Khusus

Sambungan bertebat:digunakan dalam daerah isyarat untuk memecahkan kekonduksian elektrik sambil memastikan trek berterusan secara mekanikal.

Sendi kompromi:sambungkan dua bahagian rel dengan saiz yang berbeza, dengan setiap separuh bar sambungan dimesin ke profil relnya sendiri.

Sendi berjogel:bahagian tertekan memastikan permukaan kepala rel berterusan untuk laluan roda yang lebih lancar.

Sambungan bertebat terpaku:diikat dengan-pelekat berkekuatan tinggi untuk ketegaran dan ketahanan tambahan.

Sambungan pengembangan:membenarkan pergerakan terma terkawal dalam rel panjang pada jambatan atau dalam zon suhu yang melampau.

Jadual Spesifikasi Jenis Bersama

Jenis Sendi	Spesifikasi / Penerangan Utama
Sambungan rel standard (plat ikan)	Profil sepadan dengan bahagian rel (cth UIC60, 136RE); panjang biasanya 600mm atau 800mm setiap sisi; 4 atau 6 lubang bolt setiap bar
Sambungan rel bertebat (IRJ)	Teras keluli dengan tiang/plat hujung penebat komposit, atau komposit epoksi penuh; rintangan elektrik melebihi 10^8 ohm
Sambungan kereta api kompromi	Menyambung dua profil rel yang berbeza (cth UIC54 ke UIC60); setiap sisi dimesin ke bahagian rel masing-masing
Sambungan kereta api berjogel	Bahagian tertekan (berjogol) mengekalkan permukaan kepala rel yang berterusan untuk laluan roda yang lebih lancar
Sambungan rel jambatan	Diperkukuh dengan web yang lebih tebal atau panjang yang lebih panjang untuk-lokasi tekanan tinggi seperti pendekatan jambatan
Sambungan bertebat terpaku	Bar keluli diikat pada penebat komposit dengan-pelekat kekuatan tinggi untuk ketahanan yang lebih baik
Sambungan rel dikimpal (CWR)	Kimpalan-punggung atau termite; sifat kimpalan mestilah sama atau melebihi rel induk
Sambungan pengembangan (jenis BRE)	Membenarkan pengembangan haba terkawal dalam rel panjang pada jambatan atau dalam zon suhu melampau

Fungsi Sambungan Rel

Sambungan rel menghubungkan dua hujung rel bersebelahan, memastikan landasan yang berterusan dan stabil untuk kereta api. Ia mengekalkan penjajaran mendatar dan menegak yang tepat, membenarkan pengembangan dan pengecutan terma, menyokong hujung rel terhadap beban roda yang melepasi, dan mengagihkan tekanan merentasi sambungan supaya tiada satu komponen pun terbeban. Di kawasan isyarat, sambungan rel bertebat memisahkan trek menjadi blok pengesan, jadi sambungan juga mempunyai fungsi elektrik.

Dikimpal vs Diketatkan: Mana Yang Harus Dipilih?

Dikimpal (CWR):perjalanan paling lancar, penyelenggaraan paling rendah, beban impak yang lebih sedikit, diutamakan untuk talian utama dan-talian berkelajuan tinggi; memerlukan perancangan rel dikimpal berterusan,{1}}kawalan suhu bebas tekanan dan peruntukan pengembangan pada struktur.

Diketatkan:mudah untuk memasang dan menyelenggara, membolehkan pembongkaran dan pergerakan haba, standard untuk landasan ringan, perlombongan, perindustrian, sementara dan trek halaman; memerlukan pengetatan semula bolt berkala-dan penyelenggaraan sendi.

Soalan Lazim

1. Mengapakah kimpalan termite digunakan di tapak dan bukannya kilat-kimpalan punggung?

Flash-kimpalan punggung memerlukan loji berat dan kawasan kerja yang panjang dan lurus, jadi ia digunakan dalam loji dan kereta api kimpalan. Kimpalan termit adalah mudah alih - acuan, mangkuk pijar dan bahan yang dimuatkan dalam troli kecil - yang menjadikannya praktikal untuk menutup celah terakhir dalam rentetan yang dikimpal dan untuk kerja pembaikan di ruang terhad.

2. Bagaimanakah jurang sambungan ditetapkan dalam sambungan rel berbolted?

Jurang dikira daripada suhu rel semasa pemasangan, panjang rel dan julat suhu tempatan, supaya sambungan tidak tertutup dalam haba atau terbuka terlalu jauh dalam sejuk. Plat ikan dan bolt memegang dua hujung rel pada celah yang direka bentuk.

3. Bolehkah rel yang dikimpal dibaiki dengan sambungan bolt?

Ya, buat sementara waktu. Plat ikan berjogel atau bar sambungan standard boleh merapatkan kimpalan yang patah atau rosak sehingga bahagian itu boleh-dikimpal semula, memastikan talian terbuka pada kelajuan yang dikurangkan di bawah sekatan yang berkenaan.

4. Berapakah panjang maksimum rel dikimpal berterusan?

Dalam amalan CWR dipasang dalam rentetan panjang beberapa ratus meter hingga beberapa kilometer, dipisahkan oleh peruntukan pembesaran di jambatan, terowong dan tempat keluar mengundi. Faktor pengehad ialah daya terma yang boleh ditahan oleh struktur trek tanpa lengkok.

5. Adakah sambungan yang dikimpal memerlukan penyelenggaraan?

Kimpalan diperiksa dengan ujian ultrasonik dan permukaan secara berjadual, dan rel di sekeliling kimpalan dipantau untuk kerosakan, tetapi tiada pengetatan semula atau penyenggaraan celah seperti pada sambungan berbolted, yang merupakan kelebihan penyelenggaraan utama CWR.

6. Jenis sambungan yang manakah digunakan di laluan keretapi?

Keluar mengundi menggunakan gabungan: suis dan rel lintasan dicantumkan dengan sambungan plat ikan atau kimpalan bergantung pada sistem pengikat rel dan sambungan berpenebat dipasang di tempat keluar mengundi bersambung ke-bahagian berlitar. Sambungan kompromi boleh digunakan di mana bahagian rel keluar mengundi berbeza daripada bahagian garisan utama.